HLS加速浅谈

实现了一个简单的HLS服务见:https://github.com/sanfooh/MyHls

HLS协议基于HTTP协议,其优点有:

1、为客户端编程带来了便利,适合APP、网页等播放。

2、可以基于HTTP 80布署服务,不用另开端口。

但其也有缺点,常用的HLS实现如Ngnix+Rtmp插件,可以快速的搭建出点播或直播系统,但它采用的是文件切片的方式,并有一定的延时,有时延时还挺大,超过10秒,要如何减少延迟时间,在带宽充足的情况下,做到与RTSP或RTMP一样,是一个重要的话题。

一、添加sesion id :

HTTP是一种一次性连接,前后请求无关联的协议,相当于服务器并不记忆或维持客户端的访问信息,要想加快,就得先区分出各个连接,其做法就是在第一次请求时,对连接进行一次跳转。在跳转URL中添加sesion id ,一般给一个GUID.一般来说,客户端之后的请求会保持这个ID,这样我们就会知道是哪个session.

``

二、内存切片:

文件切片产生了延迟,比如我们的切片时间规定5秒,那么延迟起码就是5秒之上,因为在5秒之前,此文件不存在,那么客户端就不能下载到这个切片文件,只有等到5秒之后,才能下载。当我们把切片动作放到内存以后,此种情况就会改善。

例如简单的作法,我们为每个连接上下文维持一个环形队列,当服务端收到推流,将其压入到每个环形队列中,环形队列的作用是在客户端长时不取时,自动保持元素个数,既保证数据较新,又保证内存不增长。当客户端请求m3u8时,将队列里取出帧数据打成一个ts,并踢掉ts列表的第一个,以保证ts文件列表窗口滑动一位,可以优化的是可以通过引用计数等试来共享内存,而非深度拷贝,其实这样做可以非常灵活的定位的到帧级别。

三、首发关键帧:

有了session id以后,我们可以区分哪个请求是首次的,如果是首次的,内存切片时,应将排在前面的非关键帧去除,以I帧做为切片开始。这样会让客户端画面快速打开。

架构实现:



1、原型:原型的建立使用mongoose web 服务+ffmpeg+切片功能即可快速做出原型,mongoose提供web服务,ffmpeg负责侦听流,推流,编解码,加水印等,切片负责切成ts流文件。

TS文件的结构如下所示:


2、压测:

根据原型测试,发现在不转码情况下对内存要求不算多,在局域网内可达到1秒以内延时,与rtsp相当。


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